精神分裂症风险与脑细胞发育有关

科学家们发现了脑细胞发育障碍与精神分裂症和其他精神疾病风险之间的新联系。

　　

已知遗传风险因素会干扰许多这类疾病的大脑发育，但对这一过程的哪些方面受到影响知之甚少。

这项研究是第一次发现对大脑发育至关重要的特定细胞过程的遗传破坏与广泛的精神疾病风险有关。

研究结果发表在今天的《自然通讯》杂志上。

这项研究是由卡迪夫大学心理医学和临床神经科学学部的安德鲁·波克林顿博士和卡迪夫大学神经科学和心理健康研究所的恩朱·珍妮·申博士共同领导的，她现在在基尔大学工作。

Pocklington博士说:“遗传因素在决定一个人患精神疾病的风险方面发挥着重要作用。揭示受这些遗传风险因素影响的生物过程是了解疾病原因的重要一步。”

Shin博士说:“为了真正了解精神疾病的根本原因，我们专注于研究脑细胞的发育。通过这种方法获得的知识可能最终有助于指导新疗法的发展，或者有助于解释为什么有些人对某些疗法有反应，而其他人却没有反应。”

科学家们利用人类多能干细胞在体外研究了人类脑细胞的诞生和早期发育，这一过程被称为神经发生。

他们发现了几组在神经发生过程中被激活的基因——无论是在体外还是在人类胎儿大脑中——每组基因似乎都扮演着不同的功能角色。研究人员表明，导致精神分裂症和其他精神疾病的遗传风险因素在这些人群中高度集中。

Shin博士说:“体外实验表明，当这些组的激活被破坏时，发育中的脑细胞的形状、运动和电活动就会改变，将这些特性的改变与疾病联系起来。”

与这些基因破坏相关的疾病包括早期发病条件(发育迟缓、自闭症和多动症)，更令人惊讶的是，还包括晚发病条件(双相情感障碍、重度抑郁症)，人们通常认为早期大脑发育破坏在这些条件下并没有很大的作用。

这就提出了一个问题:这些基因中，是否有一些在出生前很久就被开启了，但在生命的后期仍保持活跃，并有助于大脑功能的成熟，从而有可能被靶向治疗。

Pocklington博士说:“之前的研究表明，成熟脑细胞中活跃的基因富含导致精神分裂症的常见基因变异。早期发育基因组捕获了大量的这种富集，这些基因组似乎包含了更大的共同遗传风险因素负担。

“这表明，一些在产前早期启动的生物途径可能在以后的生活中仍然活跃，这些途径中的基因变异会通过破坏发育和成熟的大脑功能而导致疾病。”

需要进一步的工作来绘制出在不同精神疾病中被打断的发育过程的全部范围，并探索它们对大脑的长期影响。

Shin博士说:“尽管还有很多有待发现，但我们的发现为诸如精神分裂症等精神疾病的发展起源提供了有价值的见解。”

Journal Reference:

1. Bret Sanders, Daniel D’Andrea, Mark O. Collins, Elliott Rees, Tom G. J. Steward, Ying Zhu, Gareth Chapman, Sophie E. Legge, Antonio F. Pardiñas, Adrian J. Harwood, William P. Gray, Michael C. O’Donovan, Michael J. Owen, Adam C. Errington, Derek J. Blake, Daniel J. Whitcomb, Andrew J. Pocklington, Eunju Shin. Transcriptional programs regulating neuronal differentiation are disrupted in DLG2 knockout human embryonic stem cells and enriched for schizophrenia and related disorders risk variants. Nature Communications, 2022; 13 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-27601-0